JPH0254261B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は旋回装置に係り、特に旋回角が小さい
範囲内では旋回剛性が大きく、ある設定角度を越
えた範囲では旋回剛性が小さくなるような特性を
備えた旋回装置に関する。

鉄道車両が曲線軌道を通過する際、台車の台車
枠は枢軸を中心として車体に対して相対的に旋回
し、その旋回時には車体の安定を図るために旋回
に抗する剛性力が作用するようになつている。

従来の車両においては、旋回に抗する剛性力
は、コイルばね等のばね力によつて与えられてお
り、そのばね特性は第１図中破線で示したように
一次の線形特成を有し、旋回変位が大きなるほど
旋回剛性が大きくなる傾向になつている。また、
従来装置のうちには組合せばねによつて旋回剛性
を与えるものがあり、そのばね特性は第１図中実
線で示すように、微小角度の旋回時には旋回剛性
が小さく、基準位置からの旋回角がある一定の設
定角を越えて大きくなると旋回剛性が大きくなる
ような特性を有している。

ところで、近来、通常の鉄道車両とは異なり、
コンクリートの溝内を車両が走行する形式の新交
通システムが企画されるようになつてきている。

第２図はこのような新交通システムの一例を示
したもので、コンクリートの溝１内を走行タイヤ
２によつて台車３が走行し、この台車３の溝１内
での横方向への走行案内は、台車側部より左右に
突設された腕４の先端に設けられた案内車輪５を
溝１の側壁６に沿つて転動させることにより行わ
れている。

この形式の車両においては、車両が直線走行路
を走行する際、台車の基準位置からの旋回角が小
さい範囲内では旋回剛性を大きくして走行時の安
定性を増大させ、反対に車両が曲線走行路を通過
する際には、操縦が迅速に曲線の変化に追従しや
すくするために、台車の旋回剛性を小さくするこ
とが望まれる。

このような旋回特性は上述した車両に限られず
自動車のステアリング機構やその他の旋回機構に
おいても要求される特性である。

そこで、本発明の目的は、基準位置からの旋回
角が小さい範囲内では旋回剛性が大きくある設定
角度を越えた範囲では旋回剛性が小さくなるよう
な特性を備え構造簡単で作動確実な旋回装置を提
供することにある。

上記目的を達成するために、本発明は、旋回中
心まわりで相対的に旋回しうるように旋回枠と固
定枠とを組合せ、上記旋回枠と固定枠との間に極
性の異なる少くとも１組の磁石片を組込む一方、
上記旋回枠の少なくとも一方の側にばねトルク伝
達アームを突設し、このアームの両側にばね負荷
された抵抗付与装置を配置したことを特徴とする
ものである。

以下本発明による旋回装置の実施例を第３図を
参照して説明する。

第３図は本発明による旋回装置を車体枠１０と
台車枠１１との間に適用した例を示している。固
定枠としての車体枠１０に対して旋回枠としての
台車枠１１が組込まれ、台車枠１１は旋回中心Ｏ
を中心として旋回動できるようになつている。こ
の台車枠１１には第２図と同様に車軸が装架さ
れ、その軸端には走行車輪が装備されている（図
示省略）。また、上記台車枠１１には旋回輪１２
が固着され、この旋回輪１２の中心は前記旋回中
心Ｏと合致している。この旋回輪１２のところで
車体枠１０と台車枠１１とが旋回動できるように
組合されるのが好ましい。

上記旋回輪１２の外周面上には２個の磁石片１
４，１４が固着され、これらの磁石片１４，１４
は旋回輪１２の中心を通る直径線上の対向位置に
設けられ、同じ極性例えばＮ極を有している。

一方、車体枠１０の方には、前記磁石片１４，
１４とは反対の極性をもつ磁石片１５，１５が取
着されている。したがつて、車軸の軸線が進行方
向に対して直交する基準位置あるいは中立位置に
あるとき、磁石片１４と１５の一組が互いに吸着
し合い車体枠１０と台車枠１１は安定した直進状
態を保持される。そして、台車枠１１が旋回中心
Ｏのまわりを基準位置から微小角度だけ旋回しよ
うとすると、磁石片１４，１５の磁気吸引力が台
車枠１１を復元させようとし大きな旋回抵抗とし
て作用する。なお、磁石片１４，１５は永久磁石
でも良いし電磁石でも良い。

他方、上記台車枠１１の両側には、一対のばね
トルク伝達アーム１６，１６が突設されている。
このばねトルク伝達アーム１６，１６は前記磁石
片１４，１５の中心を通る線と直交しかつ旋回中
心Ｏを通る線上に設けられている。そして、上記
各トルク伝達アーム１６の両側には抵抗付与装置
１７が設置されている。各抵抗付与装置１７は、
車体枠１０の側に固着されたばね受箱１８と、こ
の箱内に収容されたコイルばね１９と、このばね
１９のばね力を背面に受ける押圧子２０とから構
成されている。

上記コイルばね１９のばね定数は、前記磁石片
１４，１５の磁気吸引力によつて台車枠１１にえ
られる旋回剛性よりも小さい旋回剛性を台車枠１
１に与えられるような値に設定することが重要で
ある。

本発明はこのように構成されているから、台車
枠１１が例えば旋回中心Ｏまわりを図上反時計方
向に旋回するとき、基準位置からの旋回角度が小
さい範囲内では磁石片１４，１５による磁気吸引
力を台車枠１１が受け、台車枠１１には大きな旋
回剛性が作用する。台車枠１１が旋回中心Ｏまわ
りをさらに反時計方向に旋回すると、磁気吸引力
の影響下から外れ、今度はばねトルク伝達アーム
１６，１６が抵抗付与装置１７，１７の押圧子２
０，２０をそれぞれコイルばね１９のばね力に抗
して押圧する。これらのコイルばね１９，１９が
押圧子２０，２０を介してばねトルク伝達アーム
１６，１６を押す力は台車枠１１に対しては旋回
剛性として作用することになる。ばねによる抵抗
力Ｆ〔Kg〕はばね定数をｋ、たわみ量を〓としたと
きＦ＝k〓で表わされる。この力Ｆは旋回中心Ｃま
わりに台車枠１１を回動させる反抗トルクとな
る。

このように構成された装置における旋回角度と
旋回剛性との関係は第５図に示されたとおりとな
り、基準位置からの旋回角が微小な設定角θ₀の範
囲内では磁気吸引力による大きい旋回剛性を台車
枠１１が受ける一方、設定角θ₀を越えた範囲では
抵抗付与装置１７，１７のばね力による小さい旋
回剛性を台車枠１１が受けるようになる。

なお、上記実施例においては、ばねトルク伝達
アーム１６，１６を台車枠１１に対して一対設け
たが、これに限らず１個であつてもよく、台車枠
１１に対する取付位置も自由に選択しうるもので
ある。

以上の説明から明らかなように、本発明によれ
ば、旋回枠と固定枠との間に極性の異なる磁石片
を組み込む一方、旋回枠にばねトルク伝達アーム
を突設させ、設定角度を越えた範囲内でこのばね
トルク伝達アームにばね負荷された押圧子が作用
するようにしたから、基準位置からの微小設定角
度の範囲内では磁石片の磁気吸引力が大きな旋回
剛性として旋回枠に作用し、一方、微小設定角を
越えた範囲内では抵抗付与装置のコイルばねによ
るばね力が旋回枠に対して小さな旋回剛性を与え
ることができ、所望の旋回剛性特性を得ることが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の旋回装置による旋回変位−旋回
剛性の特性を示した線図、第２図は本発明を適用
するのに好適な台車の一例を示した平面図、第３
図は本発明による旋回装置の一実施例を示した平
面図、第４図は旋回枠が旋回中心まわりを旋回し
た状態を示した平面図、第５図は本発明による旋
回変位−旋回剛性の特性を示した線図である。 １０……固定枠（車体枠）、１１……旋回枠
（台車枠）、Ｏ……旋回中心、１４，１５……磁石
片、１６……ばねトルク伝達アーム、１７……抵
抗付与装置、１８……ばね箱、１９……コイルば
ね、２０……押圧子。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 旋回中心まわりで相対的に旋回しうるように
   旋回枠と固定枠とを組合せ、上記旋回枠と固定枠
   との間に極性の異なる少なくとも１組の磁石片を
   組込む一方、上記旋回枠の少なくとも一方の側に
   ばねトルク伝達アームを突設し、このアームの両
   側にばね負荷された抵抗付与装置を配置したこと
   を特徴とする旋回装置。 ２ 上記極性の異なる磁石片の組は、旋回中心を
   通る直径線上の対向する位置に２組配置されたこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の旋
   回装置。 ３ 上記極性の異なる磁石片の組は永久磁石によ
   つて構成されたことを特徴とする特許請求の範囲
   第１項に記載の旋回装置。 ４ 上記極性の異なる磁石片の組は電磁石によつ
   て構成されたことを特徴とする特許請求の範囲第
   １項に記載の旋回装置。 ５ 上記ばねトルク伝達アームは、旋回中心を通
   りかつ上記１組の磁石片の中心を通る線と直交す
   る線上に一対設けられ、各ばねトルク伝達アーム
   の両側にばね負荷された抵抗付与装置が配設され
   たことを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載
   の旋回装置。 ６ 上記抵抗付与装置は、固定枠側に固着された
   ばね受箱と、このばね受箱内に収容されたコイル
   ばねと、このコイルばねの先端に装着され、上記
   ばねトルク伝達アームに向つて突出する押圧子と
   からなることを特徴とする特許請求の範囲第１項
   に記載の旋回装置。